基于51单片机的超声波测距仪的设计分析

JIMI

论文编号ZXX354  论文字数:10545,页数:31  附任务书，开题报告，中期检查，C语言程序
摘要
    本文介绍了AT89C205l单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距原理的基础上，指出了设计测距仪的思路和所需考虑的问题，给出了实现超声波测距方案的软、硬件设计系统框图。该设计系统经校正后，其测量精度可达0.1米。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。超声波测距器，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于液位、井深、管道长度的测量等场合。此系统具有易控制、工作可靠、测距准确度高和流程清晰等优点，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
 
关键词：超声波；换能器；测距；AT89C2051单片机；温度补偿Abstract
 This article introduces the functions and characteristics of AT89C2051, and I have considered the design approach of the range finder and some questions needed to be noticed, formulated the program to achieve the design and given graphs of the software and hardware design based on the analysis of ultrasonic range finding theory. After the proofread and correct of the system, it’s precision is 0.1m. Because of the strong point of ultrasonic energy consumption slow, medium of communication in the longer distance, thus frequently used ultrasonic distance measurement, such as the range finder and level measurement and so on can be achieved by ultrasound. The system has some features：ease of control，stability of operation，highness of precision and distinctness of program process, etc. And measurement accuracy can meet the practical requirements of industry, in the mobile robot has been developed on a wide range of applications.
 
Key words: ultrasonic wave; energy-exchanging unit; distance-measurement; AT89C2051single chip processor; temperature compensation
 目  录
摘要 1
Abstract 2
绪  论 3
第一章  系统方案设计 4
1.1  51系列单片机的功能 4
1.2  超声波测距的工作原理 5
1.3  温度补偿 7
1.4  系统结构 7
第二章  电路与程序设计 8
2.1  检测与驱动电路设计 8
2.1.1  单片机系统及显示电路 8
2.1.2  超声波发射电路 8
2.1.3  超声波接收电路 9
2.2  总体电路图设计 10
2.3  工作流程图与软件设计 12
2.3.1  工作流程图 12
2.3.2  软件设计 13
第三章  系统调试与分析 16
3.1  硬件的调试 16
3.2  软件调试 16
3.3  误差分析 17
结 论 18
附录 I     程序清单 21
附录 II   总体电路图 29
参考文献 30